انتخاب و استفاده از فیوز سریع

انتخاب و استفاده از فیوز سریع

انتخاب و استفاده از فیوز سریع پیوند مهمی در صنعت کلر-قلیایی است و پیکربندی فیوز سریع در حفاظت از اصلاح و تبدیل نیروگاه نیمه هادی بسیار مهم است. پس از نهایی شدن تجهیزات ، انتخاب فیوز سریع مستقیماً بر پارامترهای اصلاح و تغییر شکل DC مانند کیفیت منبع تغذیه و بازده مصرف برق تأثیر می گذارد.

دستگاه های نیمه رسانای قدرت ظرفیت حرارتی کمی دارند و باید توسط فیوز سریع در حالت گسل محافظت شوند و فیوز سریع دارای مشخصات حرارتی مشابه دستگاه های نیمه هادی است و یک وسیله محافظتی خوبی است. این مقاله درباره فیوز سریع پر از نوع بسته است ، هیچ پدیده خارجی در کار نیست.

1 پیکربندی فیوز سریع پیکربندی فیوز سریع در حفاظت یکسو کننده برق نیمه هادی به طور کلی به 2 دسته تقسیم می شود.

1.1 شاخه موازی داخلی بازوی مبدل به نوع محافظ مجهز است. این نوع عمدتا برای محافظت از یکسوسازهای پرقدرت و فوق العاده قدرت استفاده می شود. هنگامی که یک دستگاه شاخه در بازوی مبدل به دلایلی آسیب می بیند (هر شاخه بر اساس قدرت تجهیزات است ، به طور کلی چندین جفت فیوز سریع و اجزای یکسوساز نیمه هادی به طور موازی به هم متصل می شوند و شکل 1 فقط 1 جفت فیوز سریع را نشان می دهد یکسوساز و اجزای یکسوساز نیمه هادی) ، پس از شکسته شدن فیوز سریع متصل به سری با محافظ ، به طور کلی فقط یک دستگاه خراب می شود ، که بر عملکرد طبیعی کل یکسوساز تأثیر نمی گذارد.

1.2 نوع محافظت کلی پیکربندی فاز تقسیم این نوع عمدتا برای حفاظت از یکسوسازهای قدرت متوسط ​​و کوچک استفاده می شود. هنگامی که دستگاه در بازوی مبدل به دلایلی آسیب دید ، پس از شکسته شدن محافظت سریع در برابر فیوز فاز ، حفاظت از یکسو کننده به طور خودکار منبع تغذیه را قطع می کند و منبع تغذیه یکسوساز را متوقف می کند. این پیکربندی معمولاً در صنعت کلر-قلیایی استفاده نمی شود ،

2 به انتخاب فیوز سریع نیز ولتاژ و روش جریان گفته می شود. ولتاژ خط ترانسفورماتور مبدل خط باید کمتر از ولتاژ نامی فیوز سریع باشد. دستگاه نیمه هادی قدرت و آزمایش اتصال کوتاه سری فیوزهای سریع تأیید می شود و جریان نامی نیمه هادی در ضریب به عنوان جریان نامی فیوز سریع انتخاب شده ضرب می شود. از آنجا که جریان نامی فیوز سریع مقدار موثر است و جریان نامی دستگاه نیمه هادی مقدار متوسط ​​است ، برای نوع اول طرح پیکربندی فوق الذکر (شکل 1) ، برای اولین محصولات RS0 ، RS3 سری (تاریخچه توسعه فیوز سریع در کشور من می توان آن را به 4 مرحله تقسیم کرد. نسل اول سری RS0 و RS3 است که به طور مشترک توسط کشور طراحی شده اند. پارامترها 480A ، 750V یا کمتر و ظرفیت شکست 50kA است. این یک محصول اولیه با حجم زیاد ، قیمت کم و عمر الکتریکی کوتاه است. هنوز هم ظرفیت قابل توجهی نصب شده است).

ضریب را می توان با توجه به لوله یکسو کننده 1.4 ، ترانزیستور 1.2 و ترانزیستور سریع 1 انتخاب کرد. به عنوان مثال ، ZP1000 به فیوز سریع 1400A مجهز است. برای طرح پیکربندی دوم فوق الذکر (شکل 2) ، می توان فیوز سریع را با توجه به جریان سوپاپ Iv و مشخصات بار دستگاه مبدل انتخاب کرد و سپس فیوز سریع با ظرفیت شکست کافی را با توجه به حداکثر انتخاب کرد جریان خطایی که یکسوساز ممکن است ایجاد کند ، مانند 50kA یا 100kA ، جایی که 50kA واجد شرایط است و 100kA محصول درجه یک است.

3 ویژگی های کاربرد فیوز سریع

3.1 ظرفیت عبور جریان جریان نامی فیوز سریع با مقدار موثر بیان می شود ، به طور کلی جریان عبوری طبیعی 30٪ is 70٪ جریان نامی اسمی است. هنگامی که از فیوز سریع استفاده می شود و یا یک انتهای آن توسط دستگاه نیمه هادی گرم می شود و انتهای دیگر آن توسط یک باسبر آب خنک می شود ، یا هر دو طرف توسط یک باساب آب سرد می شود. یا خنک کننده هوای اجباری برای کنترل افزایش دما برای حفظ ظرفیت عبور جریان استفاده می شود. وضعیت اتصال اتصالات فیوز سریع در یکسو کننده مستقیماً بر افزایش دما و عملکرد قابل اعتماد فیوز سریع تأثیر می گذارد. به همین دلیل ، سطح تماس باید صاف و تمیز باشد. اگر سطح تماس میلگرد بدون روکش نیاز به حذف لایه اکسید دارد ، باید هنگام نصب نیروی فشار مشخص شده داده شود و بهتر است سطح تماس به طور الاستیک تغییر شکل یابد. برای تشخیص افت ولتاژ سطح تماس یکی یکی به فیوزهای سریع موازی نیاز است.

3.2 افزایش دما و مصرف برق فیوز سریع مصرف برق فیوز سریع W=ΔUIw؛ ΔU=f (Iw) جایی که: Iw --- جریان کار ؛ ΔU --- افت ولتاژ فیوز سریع. مصرف برق فیوز سریع با مقاومت در برابر سرما رابطه زیادی دارد. انتخاب یک فیوز سریع با مقاومت کمتر در برابر سرما برای کاهش افزایش دما مفید است ، زیرا ظرفیت عبور جریان عمدتا توسط افزایش دما محدود می شود. همانطور که قبلاً گفته شد ، شرایط اتصال در اتصال فیوز سریع نیز بر افزایش دما فیوز سریع تأثیر می گذارد و لازم است که افزایش دما در اتصال فیوز سریع نباید بر عملکرد دستگاههای مجاور آن تأثیر بگذارد. آزمایشات ثابت کرده است که وقتی دمای هوا کمتر از 80 باشد ، فیوز سریع می تواند برای مدت طولانی کار کند و محصولی با فرایند تولید پایدار هنوز هم می تواند برای مدت طولانی وقتی افزایش دما 100 است ، کار کند. افزایش دما 120 of نقطه مهم ظرفیت عبور جریان است ، اگر افزایش دما به 140 At برسد ، فیوز سریع نمی تواند برای مدت طولانی کار کند.

در حال حاضر ، صنایع شیمیایی به طور کلی از شینه های آب سرد و روش های خنک کننده هوا برای کاهش افزایش دما فیوز سریع استفاده می کند. شینه های خنک کننده آب به ویژه برای فیوزهای سریع ولتاژ پایین مانند 400-600V م effectiveثر هستند. اختلاف دما بین ترمینال فیوز سریع و انتهای اتصال میله با آب سرد به طور کلی 1.0 ～ 2.0 ℃ است. بسیاری از فیوزهای سریع کار با قدرت بالا برای شرایط خنک کننده آب طراحی شده اند ، بنابراین کاربران باید قبل از استفاده از آنها با سازنده مشورت کنند. خنک کننده هوا نیز یک روش موثر برای کاهش افزایش دما است. با توجه به منحنی ظرفیت عبور سرعت باد ، تأثیر سرعت باد را در افزایش دما فیوز سریع تعیین کنید. هنگامی که سرعت باد در حدود 5m / s باشد ، ظرفیت جریان به طور کلی می تواند 25٪ افزایش یابد. هیچ اثر آشکاری وجود نخواهد داشت. با توجه به منحنی افت ولتاژ فیوز سریع ارائه شده توسط سازنده و میزان مصرف برق در جریان نامی ، اندازه گیری افت ولتاژ بین دو ترمینال فیوز سریع می تواند جریان واقعی شاخه را به سرعت محاسبه کند. علاوه بر این ، تحت همان جریان جریان ، افزایش دما نیز مربوط به این است که آیا فیوز سریع یک یا دو موازی را تصویب می کند. فیوز پیشرفته صنعتی ev ، فیوز DISSMANN اولین انتخاب است.

اکثر یکسوسازهای پرقدرت تولید شده در کشور از فیوزهای سریع دو موازی سری با دستگاه های نیمه هادی مانند 700A × 2 ، 1400A × 2 ، 2500A × 2 استفاده می کنند. ساختار دو موازی ترمینال فیوز سریع می تواند تا حد ممکن نازک باشد تا مقاومت را کاهش دهد. یک نوع فیوز سریع دو موازی با پیچ و مهره و صفحات اتصال به هم متصل می شود و نوع دیگر ساختاری است که در آن صفحات اتصال (ترمینال) و دو ذوب (ترمینال) بهم جوش داده می شوند. این نوع ساختار پیشرفته تر است. فیوز سریع ولتاژ بالا دارای مقاومت داخلی زیادی است ، خصوصاً برای محصولات بالای 800 ولت. از آنجا که آستین چینی پوسته دارای طول مشخص و سطح وسیعی است و گرمای تولید شده توسط مذاب از طریق پرکننده و پوسته هدایت و پخش می شود ، ولتاژ بالا سریع است اثر خنک کننده هوای فیوز آشکارتر است.

3.3 انتخاب ظرفیت شکست مقاومت پوسته فیوز سریع تا حد زیادی ظرفیت شکست حداکثر جریان گسل را تعیین می کند. ثانیاً ، شکل فیوز فلزی داخل فیوز سریع ، توانایی پرکننده در جذب بخار فلز و گرما و نیروی الکتریکی موتور فیوز همگی بر قدرت شکستن تأثیر می گذارند. هنگام طراحی یکسوساز ، جریان اتصال کوتاه فاز به فاز" ؛ ترانسفورماتور یکسو کننده" ؛ باید محاسبه شود و یک فیوز سریع با ظرفیت شکست کافی باید با توجه به این جریان انتخاب شود. یک فیوز سریع با ظرفیت شکست ناکافی تا زمان انفجار به قوس ادامه می دهد و در موارد شدید باعث اتصال کوتاه AC و DC می شود ، بنابراین ظرفیت شکست نامی یک شاخص ایمنی است.

علاوه بر این ، پراکندگی تولید محصول نیز یکی از عواملی است که بر ظرفیت شکستن تأثیر می گذارد. مشکلی که به راحتی می توان از آن چشم پوشی کرد ضریب توان خط در صورت بروز خطای اتصال کوتاه است ، زیرا انرژی قوس تولید شده در هنگام شکسته شدن فیوز سریع رابطه زیادی با اندوکتانس مدار دارد. هنگامی که ضریب توان خط cosφ< ؛ 0.2 ، توانایی شکستن نیازهای ویژه ای دارد. انرژی هنگام شکستن فیوز سریع Wo=Wa + Wr + W1 است که در آن: Wa --- انرژی قوس. Wr --- مقاومت باعث مصرف انرژی می شود. W1 ---- خط انرژی القایی را آزاد می کند. هنگامی که ظرفیت شکست نیازهای&را برآورده می کند ؛ یکسو کننده&"،" توجه به این نکته نیز مهم است که حداکثر مقدار ولتاژ قوس در لحظه شکست (به نام&"ولتاژ بازیابی گذرا GG" ؛ در استاندارد ) نباید زیاد باشد و باید در هنگام ساخت فیوز سریع محدود شود تا از نیمه هادی کمتر شود حداکثر مقداری که دستگاه می تواند تحمل کند در غیر این صورت دستگاه نیمه هادی آسیب می بیند. بنابراین ، فیوز با کمترین زمان شکستگی لزوما مناسب ترین نیست. هنگامی که از فیوز سریع در مدار DC استفاده می شود ، زیرا در طی فرایند قطع DC نقطه عبور صفر ولتاژ وجود ندارد ، این یک شرایط سخت برای شکستن قابل اعتماد فیوز سریع است ، بنابراین به طور کلی ، اگر از فیوز سریع در مدار DC فقط 60٪ ولتاژ نامی فیوز سریع را می توان استفاده کرد و بهترین کار استفاده از فیوز سریع DC است.

3.4 انتخاب I2t زمان ذوب t فیوز مربوط به اندازه جریان ذوب I است و قانون آن با مربع جریان متناسب است. شکل 3 منحنی رابطه t∞1 / I2 را نشان می دهد که منحنی مشخصه آمپر دوم فیوز نامیده می شود.

فیوز سریع ، مشخصات مدل سری 750 ولت ، فیوز ولتاژ پایین

از آنجا که انواع تجهیزات الکتریکی (از جمله شبکه برق) ظرفیت اضافه بار مشخصی دارند ، هنگامی که اضافه بار کم است ، می توان آن را برای مدت طولانی کار کرد و هنگامی که از یک مازاد اضافی خاص بیش از حد شود ، فیوز برای منفجر شدن لازم است یک زمان خاص هنگام انتخاب فیوز برای محافظت از اضافه بار و اتصال کوتاه ، باید ویژگی های اضافه بار تجهیزات الکتریکی را درک کنید تا این ویژگی به درستی در محدوده حفاظت از ویژگی آمپر دوم فیوز&# 39 باشد. از شکل 3 می توان فهمید که زمان ذوب جریان همجوشی Io از نظر تئوری بی نهایت است ، که به آن حداقل جریان ذوب یا جریان بحرانی گفته می شود ، یعنی جریان از طریق مذاب کمتر از مقدار بحرانی است و نخواهد بود ذوب شده بنابراین ، جریان نامی Ie ذوب انتخاب شده باید کمتر از Io باشد. معمولاً نسبت Io به Ie 1.5 به 2.0 است که ضریب ذوب نامیده می شود. این ضریب مشخصات مختلف محافظتی فیوز را در هنگام بارگیری منعکس می کند. اگر فیوز بخاطر محافظت از جریان کم بار اضافی باشد ، ضریب ذوب باید پایین باشد. به منظور جلوگیری از اضافه جریان کوتاه مدت هنگامی که موتور شروع به ذوب شدن مذاب می کند ، ضریب ذوب باید بلندتر باشد. بعد از اینکه ظرفیت عبور جریان فیوز سریع نیازهای جریان اتصال کوتاه سیستم را برآورده می کند ، در صورت بروز خطای اتصال کوتاه می تواند جریان خطا را جدا کند ، اما اینکه آیا می تواند از دستگاه های نیمه هادی متصل به سری محافظت کند ، باید مقدار I2t این دو را تجزیه و تحلیل کند. فقط هنگامی که مقدار I2t فیوز سریع از مقدار I2t دستگاه نیمه هادی کوچکتر باشد ، می توان از دستگاه نیمه هادی محافظت کرد. مقدار I2t در هنگام گسل اتصال کوتاه به دو مرحله تقسیم می شود ، یعنی I2t پیش قوس و I2t ذوب. زمان تبدیل فلز مذاب از جامد به مایع زمان قبل از قوس حدود 1.0 تا 2.0 میلی ثانیه است که می تواند یک فرآیند آدیاباتیک در نظر گرفته شود. انتگرال زماني جريان توليد شده توسط فيوز سريع در اين بازه زماني را مي توان بعنوان يك مقدار مشخص در نظر گرفت كه با طراحي تعيين مي شود. مقدار I2t قبل از قوس برای مواد مختلف متفاوت است و برای هر ماده ثابت است. هنگامی که فلز مذاب بخار می شود ، قوس شروع به اشتعال می کند و جریان در طی فرایند قوس گیری از حد جریان به صفر کاهش می یابد. I2t در این مرحله I2t آمیختگی است که یک متغیر است. این فرآیند عمدتا به خوردگی فیلر برای جذب انرژی بستگی دارد.

در طراحی فیوز سریع ، به منظور تأمین جریان نامی مداوم در حال افزایش دستگاههای نیمه رسانا ، به جای استفاده از روشهای حسابی برای انتخاب فیوز سریع ، اقدامات زیادی باید انجام شود. آزمایشات ثابت کرده است که وقتی جریان نامی دو برابر می شود ، مقدار I2t فیوز سریع 4 برابر مقدار اصلی است ، در حالی که افزایش مقدار I2t دستگاه نیمه هادی بسیار کمتر است. کاهش مقدار I2t فیوز سریع دشوارتر است ، فقط اقدامات مختلفی باید انجام شود ، مانند توزیع فیوز معقول ، کوتاه شدن طول ذوب ، کاهش شبکه قوس و بهبود توانایی خاموش کردن قوس خاموش شدن قوس ماده مقدار I2t یکی از شاخص های مهم فیوز سریع انتخاب شده است.

3.5 مقاومت در برابر عایق شاخص مقاومت در برابر عایق پس از شکستن سریع فیوز به اثبات رسیده است که بسیار مهم است. نمک پتاسیم و نمک سدیم در دهه 1990 به تعداد زیادی از محصولات اضافه شد و نمک سدیم می تواند ظرفیت شکست شبکه قوس را بهبود بخشد. مقاومت عایقی فیوزهای سریع تولید ضعیف عمدتا پس از شکستن و حتی نشت کمتر از 0.3MΩ است. تحت شرایط خاص ، گسل قطع شده و دوباره پس از مدتی دوباره احیا می شود که باعث گسل های حتی بیشتر می شود. یک فیوز سریع با کیفیت خوب (همراه با نمک پتاسیم و نمک سدیم) پس از شکستن باید مقاومت عایق 0.5MΩ یا بیشتر را ایجاد کند. فیوز سریع می تواند بعد از 10 دقیقه شکستن به مقاومت عایق بیش از 30/1MΩ برسد که می توان از قابلیت اطمینان خوبی برخوردار بود. علاوه بر این ، هنگام استفاده از فیوز سریع ، عمر و قابلیت اطمینان آن نیز باید در نظر گرفته شود. شاخص مقاومت عایق پس از شکستن (GG gt ؛ 0.5MΩ) ؛ کمترین ولتاژ بازیابی گذرا از محصولات با خطای نامرئی استفاده نمی شود.